Ár hvert stækkar erfðasýnabanki Hafrannsóknastofnunar. Hann nýtist meðal annars til þess að skoða hvaða fisktegundir eru líklegri en aðrar til að þola miklar breytingar í umhverfinu.
Mikilvægur hluti af starfsemi Hafrannsóknarstofnunar er að safna sýnum úr fiskum, sjávarspendýrum sem og öðrum lífverum sem veiðast í rannsóknarleiðöngrum í hafinu umhverfis landið. Þar á meðal er safnað DNA-sýnum sem fara í erfðasýnabanka stofnunarinnar.
„Hvert einasta erfðaefnissýni sem við söfnum í leiðöngrum okkar eða rannsóknarverkefnum er geymt í kæli við hitastig á bilinu 0 til 5 gráður,“ segir Christophe Pampoulie, erfðafræðingur á Hafrannsóknastofnun. „Fólk getur spurt okkur hvort við erum til dæmis með sýni úr þorski eða karfa af tilteknu svæði, og það tekur okkur bara fimm mínútur að fletta því upp.“
© Guðsteinn Bjarnason ([email protected])
Öll sýnin fá sérstakt kenninúmer þannig að auðvelt er að fletta þeim upp í gagnagrunninum og númerunum fylgja líka margvíslegar upplýsingar. Auk tegundarinnar er til dæmis skráð staðsetning, dagsetning og þar með árstíminn, tími dags, hitastig sjávar, dýpi og annað sem máli getur skipt sem tengist sýninu.
Christophe segir safnið þannig vera tvíþætt. Annars vegar er erfðaefnisbankinn sjálfur og hins vegar gagngrunnurinn, en hugbúnaðurinn var þróaður innan Hafrannsóknastofnunar. Aðrir hafa sýnt áhuga á að fá að nota hann, en af því hefur þó enn ekki orðið.
„Það tók okkur tíu ár að þróa hugbúnaðinn. Starfsmenn tölvudeildarinnar okkar vann að þessu, vann að útfærslum á því hvernig ætti að færa nöfn sýnanna inn í gagnagrunninn, hvernig á að flokka þau eftir tegundum eða eftir erfðamörkum, og svo framvegis.“
Fræðin á fleygiferð
Sýnabankar, segir hann, þurfa að vera í stöðugri þróun vegna þess að erfðafræðin og erfðamengisfræðin eru í stöðugri þróun.
„Erfðafræðin er á fleygiferð og við erum stöðugt að fá nýjar upplýsingar til að vinna með. Þetta þróast allt svo hratt.“
Hann segir það geta komið að góðu gagni síðar meir, fyrir Íslendinga og aðra, að vera með stóran vefjasýnabanka þar sem geymd væru sýni úr hverri einustu tegund hér á landi.
„En við erum nú þegar komin með gríðarstórt safn. Ég held við séum með 40 þúsund erfðasýni. Bara af þorski erum við sennilega með um 17.529 sýni, og á þessu ári erum við að bæta 7.000 sýnum við.“
Dýrmæt vitneskja
Hann segir safnið búa að sýnum sem tekin hafa verið á löngu tímabili. „Við höfum verið að nota kvarnir úr þorskum allt frá 1948, en þetta hófst raunar allt með sjávarspendýrum og þar eru til yfir 7.000 sýni. Það hefur alltaf verið mjög erfitt að ná í erfðaefnissýni úr þeim. Oftast náum við þeim ekki nema þegar dýrin rekur á land eða þau koma í veiðum eða þá að tekin eru sýni úr þeim á sundi. Þetta er svona um allan heim að það er mjög erfitt að ná í sýni, og þegar þau eru til þá eru þau mjög dýrmæt vegna þess að þau eru svo fá.“
Hvað hvali og önnur sjávarspendýr varðar skortir til dæmis oft mikilvægar upplýsingar um dreifingu þeirra í hafinu.
„Það er oft mjög erfitt að átta sig á því, hvort sem við erum að tala um langreyði eða steypireyði, hnísu eða höfrunga eða hvað. Þannig að þegar við komumst yfir sýni er mikilvægt að skrá vandlega niður allar upplýsingar um þau, eins og staðsetningu, dagsetningu, tíma árs og tíma dags og þar fram eftir götunum. Ef dýrið rak á land viljum við líka tryggja að við séum með eins mikið af líffræðilegum upplýsingum og mögulegt er.“
Öll vefjasýnin eru svo geymd í etanóli og skráð í gagnagrunninn.
„Við þurfum að hafa þessi sýni aðgengileg þegar einhver þarf að nota þau við rannsóknir til dæmis á erfðamengi dýranna eða til þess að kortleggja erfðamengið.“
Þola breytingar misvel
Upplýsingarnar í erfðaefnisbankanum nýtast þannig í erfðarannsóknum af ýmsu tagi, og þá meðal annars til þess að greina hvort einstaklingar eða hópar dýra eru með ákveðin gen sem gera þeim kleift að þrífast í ákveðnu umhverfi.
„Út frá þessu er hægt að sjá hvort tegundirnar ættu að geta lagað sig að breytingum í umhverfinu. Við getum séð hvaða áhrif slíkar breytingar hafa á það hvernig erfðamengið þróast, og þá hvort sem breytingarnar verða vegna loftslagsbreytinga, vegna veiðiálags eða vegna umsvifa mannsins. Sem dæmi þá getur það verið þannig sum dýr þrífist vel á ákveðnu svæði ef þau eru með tiltekið gen, jafnvel þótt aðstæður þar breytist, en ef þau hrekjast af þessu svæði þá lifi þau ekki af. Þess vegna er líka svo mikilvægt að vera með safn af sýnum frá löngu tímaskeiði því einungis þannig getum við séð hvort erfðamengi fiskanna er í raun að þróast og breytast. Og jafnvel getum við greint hvaða orsakir kunni að liggja að baki því að erfðamengið er að þróast.“
Hann segir áhrifin af loftslagsbreytingum væntanlega verða misjöfn á einstaka tegundir eftir því hversu vel þær þola slíkar breytingar. Hvað þorskinn varðar getur til dæmis skipt máli hvort um staðbundin afbrigði tegundarinnar er að ræða eða farþorsk sem fer víðar um.
„Sumir halda sig nær landi og svo eru hinir sem fara lengra út á haf, jafnvel út fyrir landgrunnskantinn. En þetta sést allt í genunum og þess vegna erum við að greina erfðamengið. Síðan getur annað afbrigðið, sú sem heldur sig frekar á sömu slóðum, verið viðkvæmari fyrir því ef eitthvað breytist en hitt og þá skiptir ekki endilega máli hvort breytingarnar stafa af hlýnun eða af umsvifum manna eða einhverju öðru. Farafbrigðið gæti bara hætt að koma á þetta svæði og farið annað.“
